Pemahaman Asas MOSFET

MOSFET, singkatan kepada Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, ialah peranti semikonduktor tiga terminal yang menggunakan kesan medan elektrik untuk mengawal aliran arus. Di bawah ialah gambaran keseluruhan asas MOSFET:

1. Definisi dan Klasifikasi

- Definisi: MOSFET ialah peranti semikonduktor yang mengawal saluran pengalir antara longkang dan punca dengan menukar voltan get. Pintu terlindung daripada sumber dan longkang oleh lapisan bahan penebat (biasanya silikon dioksida), itulah sebabnya ia juga dikenali sebagai transistor kesan medan get terlindung.

- Pengelasan: MOSFET dikelaskan berdasarkan jenis saluran konduktif dan kesan voltan get:

- MOSFET saluran N dan saluran P: Bergantung pada jenis saluran konduktif.

- Mod Penambahbaikan dan Mod Penyusutan MOSFET: Berdasarkan pengaruh voltan get pada saluran konduktif. Oleh itu, MOSFET dikategorikan kepada empat jenis: mod peningkatan saluran N, mod pengurangan saluran N, mod peningkatan saluran P dan mod pengurangan saluran P.

2. Struktur dan Prinsip Kerja

- Struktur: MOSFET terdiri daripada tiga komponen asas: gerbang (G), longkang (D), dan punca (S). Pada substrat semikonduktor terdop ringan, kawasan sumber dan longkang terdop tinggi dicipta melalui teknik pemprosesan semikonduktor. Kawasan ini dipisahkan oleh lapisan penebat, yang di atasnya oleh elektrod pintu.

- Prinsip Kerja: Mengambil MOSFET mod peningkatan saluran N sebagai contoh, apabila voltan get sifar, tiada saluran konduktif antara longkang dan punca, jadi tiada arus boleh mengalir. Apabila voltan get meningkat kepada ambang tertentu (dirujuk sebagai "voltan hidupkan" atau "voltan ambang"), lapisan penebat di bawah get menarik elektron daripada substrat untuk membentuk lapisan penyongsangan (lapisan nipis jenis N) , mencipta saluran konduktif. Ini membolehkan arus mengalir antara longkang dan punca. Lebar saluran konduktif ini, dan oleh itu arus longkang, ditentukan oleh magnitud voltan pintu.

3. Ciri-ciri Utama

- Impedans Input Tinggi: Memandangkan pintu terlindung daripada sumber dan longkang oleh lapisan penebat, impedans input MOSFET adalah sangat tinggi, menjadikannya sesuai untuk litar berimpedans tinggi.

- Bunyi Rendah: MOSFET menghasilkan bunyi yang agak rendah semasa operasi, menjadikannya sesuai untuk litar dengan keperluan hingar yang ketat.

- Kestabilan Terma Baik: MOSFET mempunyai kestabilan terma yang sangat baik dan boleh beroperasi dengan berkesan merentasi pelbagai suhu.

- Penggunaan Kuasa Rendah: MOSFET menggunakan kuasa yang sangat sedikit dalam kedua-dua keadaan hidup dan mati, menjadikannya sesuai untuk litar kuasa rendah.

- Kelajuan Pensuisan Tinggi: Sebagai peranti terkawal voltan, MOSFET menawarkan kelajuan pensuisan yang pantas, menjadikannya sesuai untuk litar frekuensi tinggi.

4. Kawasan Permohonan

MOSFET digunakan secara meluas dalam pelbagai litar elektronik, terutamanya dalam litar bersepadu, elektronik kuasa, peranti komunikasi dan komputer. Ia berfungsi sebagai komponen asas dalam litar penguatan, litar pensuisan, litar peraturan voltan dan banyak lagi, fungsi yang membolehkan seperti penguatan isyarat, kawalan pensuisan dan penstabilan voltan.

Ringkasnya, MOSFET ialah peranti semikonduktor penting dengan struktur unik dan ciri prestasi cemerlang. Ia memainkan peranan penting dalam litar elektronik merentasi banyak bidang.